可吸收甲殼素手術(shù)縫線的生物學功能和生物安全性研究.pdf

1、手術(shù)和外傷中組織的創(chuàng)傷不可避免,近兩百年來,手術(shù)縫線一直是使用最廣泛的創(chuàng)傷閉合和修復(fù)材料。隨著二十世紀七十年代聚乙交酯(PGA)等合成高分子可吸收縫線的發(fā)展,可吸收手術(shù)縫線取得了巨大的商業(yè)成功,現(xiàn)今每年有13億美元市場。典型的可吸收手術(shù)縫線與非吸收手術(shù)縫線相比,優(yōu)勢在于縫線完成創(chuàng)傷閉合和修復(fù)功能后可被機體降解吸收,減少了縫線材料長期保留造成的不必要的慢性組織炎癥反應(yīng)和機體排異反應(yīng),并免去了拆線的麻煩,降低了二次手術(shù)的風險。隨著臨床上手術(shù)

2、縫合對縫線抗菌性、生物安全性和增益生理學功能等要求的日益增加,甲殼素(Chitin)和殼聚糖(Chitosan,CS)等天然高分子多糖類可吸收縫線受到廣泛關(guān)注,成為研究的熱點。甲殼素是一種天然高分子堿性多糖,具有良好的成纖維性、生物相容性、生物降解性、抗菌性、低免疫原性和促進創(chuàng)傷愈合等多種生理學特性,其對尿液、膽汁、胰液的耐受性高于其他常規(guī)高分子材料,具備成為優(yōu)秀可吸收手術(shù)縫線的潛力。但甲殼素縫線在臨床應(yīng)用中存在降解時間較長、機械性質(zhì)較

3、差等問題。
　　本研究以甲殼素為原料,采用醋酐高氯酸體系,制備了?；讱に?Acyl chitin,AC),并對其化學結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)和生物學性質(zhì)進行了研究;采用傳統(tǒng)的濕法紡絲工藝制備了?；讱に乩w維,并結(jié)合現(xiàn)代編織工藝,制備了一種新型可吸收多股單組分酰化甲殼素手術(shù)縫線(線徑0.30~0.35 mm,USP2-0),并對縫線的機械性質(zhì)進行了系統(tǒng)測定;對?；讱に乜p線的生物相容性和生物安全性進行了系統(tǒng)評價;以Vicryl? Plus抗

4、菌薇喬可吸收手術(shù)縫線(USP2-0,Ethicon)為對照,在大鼠背部皮膚全層線性創(chuàng)口模型上進行功能性縫合,評價了?；讱に乜p線的愈創(chuàng)功能和應(yīng)用于手術(shù)縫合的可行性;研究了?；讱に乩w維與人增生性瘢痕成纖維細胞(human keloid fibroblasts,HKFs)的交互作用,探索了縫線材料與瘢痕發(fā)生的關(guān)系。主要的實驗結(jié)果如下:
　　(1) FTIR和XRD譜圖表征了AC樣品的化學結(jié)構(gòu),結(jié)合CHN元素分析,測定?；又β式咏?

5、;AC樣品的基本理化性質(zhì)符合生物醫(yī)用材料的質(zhì)量標準;AC膜片的細胞毒性評級為1級,符合生物醫(yī)用材料的要求;AC膜片在大鼠皮下組織150 d左右降解完全,在肌肉組織140 d左右降解完全,引起的組織炎癥反應(yīng)輕微,具備良好的組織相容性和體內(nèi)降解性。
　　(2)可吸收 AC多股單組分手術(shù)縫線(USP2-0)的水分、灰分、吸水率、重金屬含量、細菌內(nèi)毒素含量等基本理化性質(zhì)符合生物醫(yī)用材料的質(zhì)量標準;縫線機械性質(zhì)測定結(jié)果顯示,縫線的斷裂抗張強

6、度為13.42±1.13 N,斷裂伸長率為16.77±2.67％,柔順性和持結(jié)性良好,能夠滿足上皮、肌肉等組織縫合的力學要求;兩周內(nèi)縫線在大鼠皮下保留了63.0%的初始抗張強度,能夠滿足創(chuàng)傷初期對創(chuàng)口閉合的力學要求。
　　(3)AC縫線(USP2-0)的生物相容性和生物安全性評價結(jié)果顯示:縫線無明顯細胞毒性,皮內(nèi)刺激反應(yīng)極輕微,無明顯的全身毒性反應(yīng),對血液系統(tǒng)無明顯影響;縫線在大鼠肌肉中降解時間為42 d左右,引起的組織炎癥反應(yīng)較

7、輕,具有良好的組織相容性和生物降解性。
　　(4)大鼠背部皮膚全層線性創(chuàng)口功能性縫合動物實驗結(jié)果顯示:AC縫線有良好的縫合預(yù)期,在愈合初期成功行使了皮膚創(chuàng)口閉合功能;AC縫線有效縮短了皮膚全層線性創(chuàng)口的愈合時間,提高了愈合率,組織炎癥反應(yīng)較輕,促進了皮膚附屬器官再生和上皮化進程,膠原纖維的排列方向更接近于正常皮膚,形成較高的傷口抗張強度;AC縫線能促進轉(zhuǎn)化生長因子β1(TGF-β1)的合成,促進成纖維細胞等各型功能細胞合成和羥脯氨